The tremendous potential exhibited by deep learning is often offset by architectural and computational complexity, making widespread deployment a challenge for edge scenarios such as mobile and other consumer devices. To tackle this challenge, we explore the following idea: Can we learn generative machines to automatically generate deep neural networks with efficient network architectures? In this study, we introduce the idea of generative synthesis, which is premised on the intricate interplay between a generator-inquisitor pair that work in tandem to garner insights and learn to generate highly efficient deep neural networks that best satisfies operational requirements. What is most interesting is that, once a generator has been learned through generative synthesis, it can be used to generate not just one but a large variety of different, unique highly efficient deep neural networks that satisfy operational requirements. Experimental results for image classification, semantic segmentation, and object detection tasks illustrate the efficacy of generative synthesis in producing generators that automatically generate highly efficient deep neural networks (which we nickname FermiNets) with higher model efficiency and lower computational costs (reaching >10x more efficient and fewer multiply-accumulate operations than several tested state-of-the-art networks), as well as higher energy efficiency (reaching >4x improvements in image inferences per joule consumed on a Nvidia Tegra X2 mobile processor). As such, generative synthesis can be a powerful, generalized approach for accelerating and improving the building of deep neural networks for on-device edge scenarios.


翻译:深层学习所展示的巨大潜力往往被建筑和计算的复杂性所抵消,使广泛部署成为移动和其他消费设备等边缘情景的挑战。为了应对这一挑战,我们探讨以下想法:我们能否学习基因化机器,以自动生成高效网络结构的深神经网络?在本研究中,我们引入基因合成理念,其前提是发电机-询问者对配对之间错综复杂的相互作用,这些对配对协同工作,以获得洞察力和学习产生效率高、最能满足业务要求的高效深神经网络。最有趣的是,一旦通过基因合成学习了发电机,它不仅可以用来产生一种而且可以产生大量不同的、独特的高效的深神经网络,满足操作要求。图像分类、语义分解和物体检测任务的实验结果表明,在生成能自动产生效率高的深神经网络(我们称之为FermiNet),其模型效率更高,计算成本更低(达到>10和倍增倍增运行运行速度比几个经过测试的精细的神经网络更精细的精细神经网络),可以用来在不断加速的图像系统中提高速度。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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